Riassunto analitico
Le fasi precoci di AD sono caratterizzate da una disfunzione colinergica e dalla perdita di marcatori neuronali, a partire dalla corteccia entorinale e dall’ippocampo per poi diffondere in neocorteccia, mentre le fasi tardive mostrano diffusa deposizione della placca β-amiloide (Aβ) e grovigli neurofibrillari. La nicotina, un agonista non selettivo del recettore nicotinico dell’acetilcolina (nAChR), può avere un ruolo neuroprotettivo contro la tossicità data da Aβ in modelli in vivo e in vitro attraverso un’azione sui nAChRs α4β2 e/o α7. Topi Tg2576 portatori della doppia mutazione svedese della proteina precursore dell’amiloide umana APP, possiedono una diminuita densità delle fibre colinergiche e dei livelli di legame al nAChR prima dell'inizio della deposizione della placca. I nAChRs α4β2* eteromerici costituiscono il sottotipo più espresso nelle regioni cortico-ippocampale del cervello dei mammiferi e hanno mostrato di essere notevolmente e selettivamente ridotti in pazienti con AD. In questo studio abbiamo voluto indagare il ruolo dei nAChRs α4* nello sviluppo di AD, studiando l'incrocio di topi α4KO e Tg2576 e ottenendo il ceppo doppio transgenico α4KO/Tg2576. Sono stati utilizzati per gli studi comportamentali e istochimici topi della F1, sia maschi che femmine, sia giovani che anziani. Gli studi comportamentali hanno permesso di testare memoria e apprendimento attraverso il paradigma di Morris Water Maze (MWM) ed il Contextual Fear Conditioning (CFC).
I topi giovani doppi transgenici mostrano una drammatica insufficienza di apprendimento e di memoria rispetto ai loro corrispettivi WT, α4KO e Tg2576 nel MWM ed un deficit paragonabile ai loro corrispettivi Tg2576 nel CFC test. L’analisi statistica mostra che entrambe le mutazioni peggiorano quindi le capacità cognitive degli animali giovani, ma non interagiscono tra loro.
Su sezioni di cervello in free floating è stata eseguita immunofluorescenza utilizzando anticorpi (Abs) per Aβ totale, Aβ (1-40) e (1-42), GFAP, Bassoon e MAP2; oltre a colorazioni di Nissl e con il rosso Congo. Gli Abs anti- Aβ totale e anti-Aβ 1-40/42 e il rosso congo hanno permesso di stabilire la densità delle placche di Aβ e dei frammenti tossici in corteccia entorinale e in ippocampo. L'Ab anti-GFAP ha permesso di stabilire la presenza di una eventuale gliosi in corteccia entorinale e in ippocampo. L’Ab anti-BASSOON ha permesso di stabilire la densità sinaptica nello strato lucido di CA3 in ippocampo. L’Ab anti-MAP2 ha permesso di stabilire la densità dendritica in corteccia entorinale e in ippocampo. La colorazione di Nissl, evidenziando i corpi cellulari, ha permesso di stabilire lo spessore delle aree CA1 e CA3 dell’ippocampo e la densità neuronale della corteccia entorinale. L’analisi dei risultati evidenzia che la perdita di nAchRs α4 provoca un lieve restringimento dell’area CA3 negli animali giovani, al contrario però, entrambe le mutazioni non provocano perdita o alterazione somatica dei neuroni in corteccia entorinale. Coerentemente, le mutazioni non inducono gliosi in ippocampo o in corteccia entorinale. La perdita di nAchRs α4 non sembra inoltre influire sulla deposizione di Aβ nei mutanti Swe2576, sia totale che dei frammenti 1-40/42. Entrambe le mutazioni provocano la perdita di arborizzazione dendritica e terminali sinaptici visibile negli animali anziani, ma, di nuovo, senza interagire statisticamente tra loro. Gli animali α4KO/Tg2576 possono comunque rivelarsi un modello animale utile per valutare i deficit comportamentali, cellulari e molecolari dovuti all’interazione tra AD e i nAChRs, ma i dati attuali, seppur ancora preliminari, suggeriscono che sia la perdita di nAChRs α4 che la mutazione APPSwe2576 influiscono sulla morfologia cortico-ippocampale e contribuiscono alla compromissione delle prestazioni di apprendimento spaziale e memoria nei mutanti, ma i due fattori non interagiscono tra di loro.
|
